遇亞輝（哈爾濱電機(jī)廠責(zé)任有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與應(yīng)用

遇亞輝
（哈爾濱電機(jī)廠責(zé)任有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

摘要：近年來，隨著社會(huì)用電需求的不斷上升，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)單機(jī)容量越來越大，大型發(fā)電機(jī)已占據(jù)當(dāng)今電力生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。但由于大型發(fā)電機(jī)本身造價(jià)昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)損壞不僅需花費(fèi)大量時(shí)間去處理，而且影響到人民生活和生產(chǎn)。因此，做好這些發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究就顯得格外重要。本文從勵(lì)磁發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用背景入手，介紹了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)新方案，以供同行工作參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；勵(lì)磁系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；參數(shù)識(shí)別

一、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重要性

在生活節(jié)奏不斷加速的新時(shí)期，人們對(duì)電力供應(yīng)穩(wěn)定性、安全性要求不斷提升，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為保證電力供應(yīng)穩(wěn)定性、安全性的關(guān)鍵，對(duì)其進(jìn)行研究和分析勢(shì)在必行。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各種不同容量的發(fā)電機(jī)組中，大大提高了運(yùn)行人員對(duì)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的掌握能力，對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定有著重要作用。同時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行中能收集到不同數(shù)據(jù)，對(duì)電力系統(tǒng)計(jì)算模型、故障的預(yù)防提供理論依據(jù)，因此可以根據(jù)這一技術(shù)深入的研究可以對(duì)電力預(yù)防系統(tǒng)故障體系進(jìn)行革新。

二、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況下，特別是發(fā)電機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候準(zhǔn)確、真實(shí)的記錄發(fā)電機(jī)兩端的電壓、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流?、轉(zhuǎn)子與定子之間的關(guān)系等，為事后故障的分析、處理及系統(tǒng)的改進(jìn)提供必備數(shù)據(jù)。這樣不但可以避免設(shè)備的突然損壞，并避免設(shè)備停運(yùn)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，有充分的發(fā)揮了設(shè)備的各方面作用。因此，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可謂是保證發(fā)電機(jī)組安全、可靠運(yùn)行的最佳手段。

1整體方案的實(shí)施

由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候與向量測(cè)量裝置大致相同，因此為了更好的方便這一端口的相互連接，使得發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成類似于向量測(cè)量裝置的新結(jié)構(gòu)。具體的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。

第一層主要是分布式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)測(cè)量裝置，它在測(cè)量中采用了告訴采集機(jī)組相關(guān)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)啟動(dòng)數(shù)值對(duì)機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)的一些擾動(dòng)值進(jìn)行詳細(xì)記錄。

第二層則是數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，它在數(shù)據(jù)手機(jī)中主要涉及到GESMU數(shù)據(jù)收集處理器和GESMU數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)兩方面。其中數(shù)據(jù)收集器主要是在運(yùn)行中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集和保存，并且通過太網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)交換機(jī)，并進(jìn)入專線光端機(jī)發(fā)送給發(fā)電機(jī)組，管理人員可以通過這一數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的分析出數(shù)據(jù)表達(dá)的內(nèi)容。

第三層則是由數(shù)據(jù)管理主站的主機(jī)和GESMU高級(jí)分析器共同構(gòu)成的，其中主站接收機(jī)在接收到GESMU數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)及時(shí)的保存到WAMS數(shù)據(jù)庫之中，并將機(jī)組擾動(dòng)記錄單獨(dú)保存下來，在經(jīng)過高級(jí)分析之后將這些數(shù)據(jù)錄入到錄波文件當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)組參數(shù)的識(shí)別、分析?？傊?，這一系統(tǒng)本身具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)記錄、實(shí)施檢查等功能，因此在正常運(yùn)行中不但能夠及時(shí)的將發(fā)電機(jī)中各種故障加以處理，而且能滿足國家電力調(diào)度中心對(duì)《電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)范》的新要求，更能適應(yīng)目前高精度信息采集工作的需要。

圖1 GESMU系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案示意圖

2光變速器性能的應(yīng)用

勵(lì)磁系統(tǒng)也就是我們常說的供給同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的電源以及其他一些附屬設(shè)備，這一設(shè)備通常都是由兩個(gè)不同的部分組成的，其中以勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器最為關(guān)鍵。而在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器分析中，光變速器的應(yīng)用較為普遍，它的具體應(yīng)用可以從以下幾個(gè)方面入手分析。

2.1傳統(tǒng)變送器的應(yīng)用

在過去的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作中，常采用的檢測(cè)方法和檢測(cè)原理就是在勵(lì)磁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)勵(lì)磁系統(tǒng)本身工作原理設(shè)置電流變送器、電壓變送器將勵(lì)磁電流、電壓采集并傳送給PMU。但在經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐分析之后，我們發(fā)現(xiàn)這種檢測(cè)系統(tǒng)由于這種勵(lì)磁數(shù)據(jù)采集方式在應(yīng)用中存在眾多的缺陷，如機(jī)組安全防護(hù)特征不明顯、容易受變送器周圍環(huán)境變化而出現(xiàn)信息傳輸誤差等。因此，在信息采集和傳送的時(shí)候我們應(yīng)高度重視勵(lì)磁電流和信號(hào)的傳送?；谶@種要求，光變傳送器結(jié)果逐漸被人們重視，并成為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中常用設(shè)備。

2.2光變傳送器的具體應(yīng)用

在光變傳送器的連接中，通常都是將它和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的分流器相連接，且在一端設(shè)置一個(gè)能夠自我運(yùn)算的放大器或計(jì)算器，另一端則設(shè)置一個(gè)電流變送器。通過放大器、運(yùn)算器來對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電流負(fù)載能力進(jìn)行放大和計(jì)算，并將運(yùn)算得出的電流信號(hào)及時(shí)的調(diào)制并傳輸給電光轉(zhuǎn)換器。這個(gè)時(shí)候電光轉(zhuǎn)換器會(huì)根據(jù)電流量的大小和頻率的高低進(jìn)行計(jì)算并自我實(shí)施增益調(diào)制。在這個(gè)時(shí)候，如果電流量過大，那么轉(zhuǎn)換器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生高頻噪音，而電流越低噪音的聲頻也就越低。同時(shí)，這個(gè)時(shí)候的信號(hào)是以雙極信號(hào)為主的，它的輸出有著單極性特征，這就要求電光轉(zhuǎn)換器在工作中能及時(shí)的將各種哦個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)變成為光信號(hào)，從而達(dá)到科學(xué)接受的目的。

結(jié)語

落實(shí)WAMS的應(yīng)用是完善發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)檢測(cè)方法的主要環(huán)節(jié)，也是優(yōu)化檢測(cè)技能的關(guān)鍵，在工作中要科學(xué)開展光變傳送采集系統(tǒng)的安裝，徹底杜絕和隔離高壓側(cè)與低壓側(cè)電氣問題的產(chǎn)生，并及時(shí)的消除發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中所出現(xiàn)的一切線圈乃至內(nèi)部設(shè)施的故障，這樣不僅可以有效保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全，而且能有效提升發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)檢測(cè)的實(shí)時(shí)性、安全性以及測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]侯運(yùn)紅.基于虛擬儀器的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究[D].西安理工大學(xué)，2008.

[2]何龍.基于有限元模型的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)繞組匝間短路故障特性分析[D].華北電力大學(xué)，2014.

中圖分類號(hào)：TM31

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A